【文章內(nèi)容簡介】 試樣 燃 燒 情況。苯甲酸燃盡后，無任何殘渣，如燃 燒 皿內(nèi)或 彈 筒內(nèi)有碳黑存在， 則試驗 作 廢 。若 試樣 燃 燒 完全，取下未燃盡點火 絲 ， 測 量其 長 度，或稱量其 質(zhì) 量， 計 算出 實際 消耗點火 絲 的 質(zhì) 量。收集 彈 筒洗液，用 NaOH標(biāo) 準(zhǔn)溶液滴定其酸度， 記錄 所消耗體 積 ，以用作 HNO3熱 效 應(yīng)值 的 計 算。? 2． 4熱 容量 標(biāo) 定 結(jié) 果的 計 算? 根據(jù) 試驗 數(shù)據(jù)，利用下列公式 進(jìn) 行 計 算? 2． 4． 1冷卻校正 值 的 計 算Vo=(Toto)/10。Vn=(tnTn)/10C=(na)Vn+aVo3/11/2023 19吉林省電力科學(xué)研究院煤的發(fā)熱量測定? 式中 V0—— 初期冷卻速度， K/min? Vn—— 末期冷卻速度， K/min? C—— 冷卻校正 值 ， K? n—— 主期由點火到 終 點的 時間 ， min? a—— 主期內(nèi)由溫升比 值 確定的 時間 因子， min? 令 △ =(tnto), △ 1′40″=(t1′40″to)? 當(dāng) △ /△ 1′40″≤ ， a=△ /△ 1′40″。? 當(dāng) △ /△ 1′40″ ， a=△ /△ 1′40″? 在微機控制的自 動 量 熱儀 中，可采用瑞 —— 方公式或準(zhǔn)確度更高的冷卻校正公式 計 算冷卻校正 值 。? 2． 4． 2點火 熱計 算? 根據(jù)點火 絲實際 消耗量 g計 算點火 熱 q1；? q1=gp? 式中： q—— 點火 絲實際 消耗 質(zhì) 量， g；? p—— 點火 絲 燃 燒熱 ， J/g。 3/11/2023 20吉林省電力科學(xué)研究院煤的發(fā)熱量測定? 常用點火 絲 燃 燒熱為 ： 鐵絲 6700 J/g。鎳鉻絲 6000 J/g。銅絲 2500 J/g。脫脂棉 絲 17500 J/g。? 2． 4． 3根據(jù) 彈 筒洗液的酸度 計 算 HNO3熱 效 應(yīng)值 qn? qn=60cV? 式中： c——NaOH 標(biāo) 準(zhǔn)溶液的 濃 度， mol/L? V—— 滴定 彈 筒洗液消耗 NaOH的體 積 mL.? Qn也可按下式（ GB/T213－ 1996推薦） 計 算? qn=Qm? 式中： ——HNO3 熱 效 應(yīng)經(jīng)驗 系數(shù)；? Q—— 標(biāo) 準(zhǔn)苯甲酸的 發(fā)熱 量， J/g。? M—— 苯甲酸 試樣質(zhì) 量， g? 2． 4． 4熱 容量的 計 算? 熱 容量 標(biāo) 定 結(jié) 果按下列公式 計 算3/11/2023 21吉林省電力科學(xué)研究院煤的發(fā)熱量測定? E＝ 國標(biāo) GB/T2131996中規(guī)定，量熱儀熱容量的標(biāo)定，其試驗應(yīng)不少于 5次，取極差不超過 40J/K的 5次試驗測定值的平均值作為標(biāo)定結(jié)果，并修約到1J/K。若 5次試驗測定值極差超過 40J/K，則再作 1～ 2次試驗，取其中極差不超過 40J/K的 5次試驗測定值的平均值作為儀器的熱容量。如補作 1～ 2次試驗，測定值還達(dá)不到上述要求，則舍棄全部數(shù)據(jù)，對量熱儀及試驗操作過程作全面檢查，糾正問題后，重新標(biāo)定。2． 4． 5冷卻常數(shù) K和綜合帶數(shù) A的計算 在計算冷卻校正值時，要用到 to和 tn點對應(yīng)的冷卻速度數(shù)據(jù) V0和 Vn。標(biāo)定熱容量時，冷卻速度是通過試驗中設(shè)置初期和末期，以初期的平均冷卻速度 V0代表 to點的冷卻速度，以末期的平均冷卻速度 Vn代表 tn點的冷卻速度。單次實驗的儀器常數(shù) K和 A值，可根據(jù) V0、 Vn以及 to和 tn點的內(nèi)外筒溫差數(shù)據(jù)計算。3/11/2023 22吉林省電力科學(xué)研究院煤的發(fā)熱量測定? 由多次 實驗 數(shù)據(jù)確定 儀 器常數(shù) K和 A，采用一元 線 性回 歸 法 計 算。根據(jù) 5次 標(biāo) 定熱 容量的 試驗 數(shù)據(jù)，先 計 算每次 試驗 的 V0、 Vn和 對應(yīng) 的（ totj）、（ tntj）， 5次共 10組 V~( ttj)數(shù)據(jù)如下表所示初末期的冷卻速度與 對應(yīng) 的內(nèi)外筒溫差數(shù)據(jù)序號 Vo (totj) Vn (tntj)1 V01 (totj)1 Vn1 (tntj)12 V02 (totj)2 Vn2 (tntj)23 V03 (totj)3 Vn3 (tntj)34 V04 (totj)4 Vn4 (tntj)45 V05 (totj)5 Vn5 (tntj)53/11/2023 23吉林省電力科學(xué)研究院煤的發(fā)熱量測定 (totj)=(To+to)/2tj。 (tntj)=(tn+Tn)/2tj 將 ( ttj)視為 自 變 量 X， V視為 因 變 量 Y， 則 V＝ K( ttj)＋ A可以寫成y=Kx+A設(shè) X~Y的數(shù)據(jù)有 n組 ， 則 K= 或A=3/11/2023 24吉林省電力科學(xué)研究院煤的發(fā)熱量測定A=回 歸 方程式（ 833）的相關(guān)程度，可用相關(guān)系數(shù) r的大小判斷； r=3． 熱 容量 標(biāo) 定與 儀 器常數(shù)確定 計 算 舉 例已知 標(biāo) 準(zhǔn)苯甲酸的 發(fā)熱 量 26465J/g， 5次重復(fù) 試驗 的數(shù)據(jù)列于下表。 試計 算 熱 量 計 的 熱 容量 E和 儀 器常數(shù) K和 A。3/11/2023 25吉林省電力科學(xué)研究院煤的發(fā)熱量測定? 熱 容量 標(biāo) 定 試驗記錄 （ q1=36J）序號 試樣質(zhì) 量 溫度 讀 數(shù) 時間 nTo to T1′40″ tn Tn1 102 113 94 105 103/11/2023 26吉林省電力科學(xué)研究院煤的發(fā)熱量測定1. 1冷卻校正和 熱 容量的 計 算? 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，采用（ 828）式和（ 827）式 計 算每次 試驗 的 V0、 Vn和 C；按（ 831）式 計 算硝酸 熱 效 應(yīng)值 ；按（ 832）式 計 算 熱 容量， 計 算 結(jié) 果及有關(guān)數(shù)據(jù)列于下表。? 5次 測 定的 結(jié) 果的極差? R＝ 14605－ 14589＝ 16J/K40J/K? 因此取 5次 測 定 結(jié) 果的平均 值 （ E）作 為 量 熱儀 的 熱 容量。? 3． 2儀 器常數(shù) K和 A的 計 算? 根據(jù)上表 V0和 Vn和（ ttj）數(shù)據(jù)， 進(jìn) 行 線 性回 歸 ， 結(jié) 果如下：? K＝ =4X10K/min? R=? 因此，冷卻速度關(guān)系式可寫 為 ：? V=(ttj)4X10將此式的直角坐 標(biāo)紙 上 繪 成直 線圖 ， 測 定煤 樣發(fā)熱量 時 ，可在此直 線 上根據(jù)（ totj）和（ tntj） 查 出 對應(yīng) 的 V0和 Vn。3/11/2023 27吉林省電力科學(xué)研究院煤的發(fā)熱量測定? 計 算表計 算 項 目 1 2 3 4 5Vo(K/min) Vn(K/min) △ /△ 1′40″ (min) C(K) (totj)(K) (tntj)(K) Qn(J) E(J/K) 14591 14601 14589 14605 14592E(J/K) 145963/11/2023 28吉林省電力科學(xué)研究院煤的發(fā)熱量測定1 煤炭 發(fā)熱 量的 測 定1. 煤炭燃 燒過 程中的化學(xué)反 應(yīng)? 煤的燃 燒 ，主要是煤中的可燃物 質(zhì) 與氧氣之 間發(fā) 生 劇 烈化學(xué)反 應(yīng) 的 過 程。煤中不可燃無機 礦 物 質(zhì) 同 時 也 發(fā) 生 熱 分解化學(xué)反 應(yīng) ，但后者 對 煤炭燃 燒熱 的影響 較 小而且關(guān)系復(fù) 雜 ，一般情況下不作深入 討論 。煤 樣 氧 彈 中的燃 燒 ，可用列反 應(yīng) 式表示：? 煤（ C、 H、 S、 N等）＋ O2（ 過 量） CO2＋ H2O＋ H2SO4＋ SO2+HNO3＋ N2＋ … ＋ Q+A1. 彈 筒 發(fā)熱 量的 測 定 過 程及其 結(jié) 果的 計 算? 2． 1準(zhǔn) 備 工作? 不同種 類 的煤 樣 ，其 發(fā)熱 量的大小也不相同，燃 燒 特性可能有 較 大差異，為 了使煤 樣發(fā)熱 量的 測 定 結(jié) 果可靠，要 設(shè) 法保 證試樣 燃 燒 完全。同 時試樣 燃燒釋 放的 熱 量使量 熱 體系 產(chǎn) 生的溫升 值應(yīng) 盡可能與 標(biāo) 定 熱 容量 時 的溫升 值 一致，以抵消 試驗過 程中一些不易消除或不作校正的 誤 差。因此，根據(jù)煤 樣熱 量的大小，稱取 ～ 試樣 。? 根據(jù)煤 樣 燃 燒 特性不同， 試驗 前 應(yīng) 采取直接一些措施 處 理 試樣 ，以保 證 它燃3/11/2023 29吉林省電力科學(xué)研究院煤的發(fā)熱量測定? 燒完全。? 測定一般無煙煤和煙煤的發(fā)熱量，直接采用粉狀試樣，不作任何特殊的處理。? 對于燃燒時易于飛濺（爆燃）的試樣如高揮發(fā)分煙煤和褐煤等，可用已知質(zhì)量的擦鏡紙（使用前測定出其燃燒熱值）包緊；或先在壓片中的壓成片狀，然后切成 2～ 4mm的小塊。? 對于發(fā)熱量過低或灰分過大的不易燃燒完全的試樣，（ 1）可先在燃燒皿底鋪一層石棉墊或用石棉絨做襯墊，石棉絨使用前應(yīng)在 800℃ 下灼燒半小時；（ 2）如加襯墊后仍燃燒不完全，可提高充氧壓力至 ～ ；或（ 3）用已知質(zhì)量和發(fā)熱量的擦鏡紙包裹稱